DE678804C

DE678804C - A pivotable flap attached to an aerodynamic surface, in particular an aircraft

Info

Publication number: DE678804C
Application number: DEA81740D
Authority: DE
Inventors: Felix Amiot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-01-11
Filing date: 1937-01-22
Publication date: 1939-07-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine an einer aerodynamischen Fläche, insbesondere eines Luftfahrzeuges, angebrachte verschwenkbare Klappe aus zwei Teilen, die in der NuIl-Stellung der Klappe aneinanderliegen oder höchstens einen geringen Abstand voneinander haben und beim Verschwenken aus ihrer Nullstellung heraus mittels eines gemeinsamen Betätigungsfeldes eine unterschiedliehe Verstellbewegung erhalten.The invention relates to an aerodynamic surface, in particular of an aircraft, attached pivotable flap made of two parts, which is in the NuIl position the flap lie against each other or at most a small distance from each other have and when pivoting out of their zero position by means of a common Field of activity received a different adjustment movement.

Derartige Klappen sind an sich bekannt. Bei diesen bekannten Klappen tritt eine unterschiedliche Verstellbewegung zwischen den beiden Klappenteilen nur bei der Verschwenkung der Klappe aus ,ihrer Nullstellung heraus in der einen Richtung auf, während bei der Verschwenkung der Klappe aus ihrer Nullstellung heraus in der anderen Richtung die beiden Klappen aneinander liegenbleiben und daher völlig die Wirkung einer üblichen Klappe haben. Ferner werden selbst bei der-, jenigen Verstellbewegung der bekannten zweiteiligen Klappe, bei. der ein Bewegungsunterschied zwischen den Klappenteilen vorhanden ist, diese Klappenteile immer in der gleichen Richtung verstellt, und es ist nur der Betrag, um welchen die beiden Klappen verstellt werden, verschieden. Infolgedessen nimmt bei der bekannten zweiteiligen Klappe mit steigendem Ausschwenkwinkel der einen Klappe auch der Ausschwenkwinkel der anderen ständig zu. 'Such flaps are known per se. In these known flaps, a different one occurs Adjustment movement between the two flap parts only when the flap is pivoted out of its zero position in one direction, while when pivoting the flap out of its Zero position out in the other direction the two flaps remain against each other and therefore have the full effect of a normal flap. Furthermore, even with the, those adjustment movement of the well-known two-part flap, at. the one difference in movement is present between the flap parts, these flap parts always in the same Direction adjusted, and it is only the amount by which the two flaps are adjusted different. As a result, increases with the known two-part flap The pivoting angle of one flap also constantly closes the pivoting angle of the other. '

Die vorliegende Erfindung ist demgegenüber durch eine derartige Ausbildung der Klappensteuerung gekennzeichnet, daß beim Verschwenken der Klappe nach beiden Seiten aus ihrer Nullstellung heraus immer die auf der Schwenkseite liegende Klappe die eigentliche Schwenkbewegung macht, während die andere Klappe mindestens annähernd ihre Nullstellung beibehält. Selbst wenn die annähernd in ihrer NullstellungThe present invention is by contrast by such a design Flap control marked that when pivoting the flap to both sides from its zero position, the flap on the pivoting side is always the actual one Swivel movement makes while the other flap at least approximately theirs Maintains zero position. Even if they are almost in their zero position

verbleibende Klappe anfänglich ihre Nullstellung etwas verläßt, so kehrt sie bei weiterer Vergrößerung des Ausschwenkwinkels der anderen Klappe in Richtung auf ihre Nullstellung zurück.remaining flap initially its zero position leaves something, it reverses with further enlargement of the pivoting angle the other flap back towards its zero position.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Wirksamkeit der Klappe beträchtlich erhöht, da immer der jeweils wenigstens annähernd in seiner Nullstellung verbleibende Klappenteil als Luftführungsmittel für den anderen Klappenteil dient. Man erreicht auf diese Weise für eine nach beiden Seiten verschwenkbare Klappe eine Wirkung, wie sie bisher nur bei den auf der Unterseite einer Tragfläche angeordneten Klappen erzielt worden ist, welche jedo.ch immer nur nach unten geschwenkt werden können, da ja über ihnen die feste Tragfläche liegt. Erfindungsgemäß wird jedoch die genannte fortschrittliche Wirkung sowohl beim Verschwenken der Klappe nach unten als auch beim Verschwenken der Klappe nach oben erzielt.The present invention is the Effectiveness of the flap is increased considerably, since it is always at least approximately flap part remaining in its zero position as air guiding means for the other Flap part is used. One achieves in this way for a pivotable to both sides Flap an effect that was previously only available on the underside of one Wing arranged flaps has been achieved, which jedo.ch always only down can be pivoted, since the fixed wing is above them. According to the invention however, the said advanced effect is both when pivoting the flap achieved downwards and when pivoting the flap upwards.

Die Klappen gemäß der Erfindung können für die verschiedensten Zwecke verwendet werden. Sie können sowohl zur Veränderung der Auftriebskraft als auch zur Erzeugung eines Drehmomentes dienen, mit dessen Hilfe die Richtung des Luftfahrzeuges o. dgl., zu dem die Klappe gehört, geändert wird. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen dieThe flaps according to the invention can be used for a wide variety of purposes will. You can change the buoyancy force as well as generate it serve a torque, with the help of which the direction of the aircraft o. The like. To who owns the flap is changed. The invention is shown in the drawing, for example illustrated, namely show the

Fig. ι bis 3 schaubildlich in drei verschiedenen Arbeitsstellungen ein an einem Flugzeugtragflügel angebrachtes Ruder gemäß - der Erfindung mit einem Teil seines Betätigungsgestänges.Fig. 1 to 3 diagrammatically in three different ways Working positions a rudder attached to an aircraft wing according to - The invention with part of its operating linkage.

Fig. 4 stellt schaubildlich das Betätigungsgestänge für das Ruder in einer abgeänderten Ausführungsform dar.Fig. 4 is a diagrammatic representation of the operating linkage for the rudder in a modified form Embodiment.

Die in der Zeichnung dargestellten Ruder können Querruder, Höhenruder, Seitensteuerruder oder sonstige Ruder oder Klappen sein. Die Ruder bestehen aus wenigstens zwei Ruderteilen ι und 2. Zur Verstellung des zweiteiligen Ruders dient eine Stange 3, die durch eines der im nachstehenden beschriebenen Getriebe mit den beiden Ruderteilen verbunden ist. Die Ruderteile können, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, um ein und dieselbe Achse 4 drehbar sein, oder sie können um verschiedene Achsen, deren Stellung gegebenenfalls regelbar ist, drehbar sein.* Das in der Zeichnung dargestellte, als Beispiel dienende kinematische System entspricht den obengenannten Bedingungen. Es besteht aus zwei Lenkerstangen 5 und 6, die einerseits an zwei zu den Ruderteilen 1 und 2 ■ gehörenden und mit der Achse 4 nicht zusammenfallenden Punkten 7, 8 angelenkt sind und andererseits an einen gemeinsamen Punkt oder an zwei verschiedene Punkte eines Teiles 10 gelenkig angeschlossen sind. Der Teil 10, der -einen um die Achse 11 _schwenkbaren Ruderhebel darstellt, wird durch das Gestange 3 betätigt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:The rudders shown in the drawing can be ailerons, elevators, rudder rudders or other rudders or flaps. The oars consist of at least two rudder parts ι and 2. For adjustment of the two-part rudder is a rod 3, which is connected to the two parts of the rudder by one of the gears described below connected is. The rudder parts can, as shown in the drawing, to one and the same axis 4 can be rotated, or they can be about different axes whose Position can be regulated if necessary, be rotatable. * The one shown in the drawing as The kinematic system serving as an example corresponds to the above conditions. It consists of two handlebars 5 and 6, which are connected to two of the rudder parts 1 and 2 ■ belonging and not coinciding with axis 4 Points 7, 8 are hinged and on the other hand to a common point or are articulated to two different points of a part 10. Part 10, the -a pivotable about axis 11 Represents the rudder lever is actuated by the rod 3. How the described device is the following:

Bei der in Fig. 1 dargestellten Nullstellung liegen die beiden Teile 1 und 2 aneinander und bilden die Hinterkante der zugehörigen aerodynamischen Fläche, deren Umriß in den Figuren durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Wenn der Flugzeugführer auf das Gestänge 3 mit Hilfe eines Steuerknüppels oder eines Fußhebels im Sinne einer Verstellung des Ruders einwirkt, werden die beiden Ruderteile 1 und 2 zuerst in dem gleichen Richtungssinn verstellt. Hierbei macht derjenige Ruderteil, auf den die aerodynamische Druckkomponente wirkt, eine größere Verstellbewegung als der andere Ruderteil. Bei kleinen Verschwenkwinkeln ist jedoch das Maß, um das sich die beiden Ruderteile voneinander entfernen, verhältnismäßig gering (Fig. 2). In the zero position shown in FIG. 1, the two parts 1 and 2 lie against one another and form the trailing edge of the associated aerodynamic surface, the outline of which is in the Figures is indicated by dash-dotted lines. When the pilot on the linkage 3 with the help of a joystick or a foot lever in the sense of a Adjustment of the rudder acts, the two rudder parts 1 and 2 are first in the adjusted in the same sense of direction. Here, the part of the rudder on which the aerodynamic Pressure component acts, a larger adjustment movement than the other part of the rudder. At small pivot angles, however, is the amount by which the two are Remove the rudder parts from each other, relatively small (Fig. 2).

Wenn die Verstellung des Ruders zunimmt, wird der erste Ruderteil in dem gleichen Richtungssinne weiterverstellt, während der andere Ruderteil zuerst mit seiner Bewegung aufhört und sich dann in umgekehrter Riehrung wieder auf seine Ursprungsstellung zubewegt (s. Fig. 3), welche er sogar überschreiten kann. Die Folge davon ist, daß der Winkel α zwischen den beiden Ruderteilen zunimmt. Weiterhin wird die Korrekturwirkung des zweiten Ruderteils immer wirksamer, was einen sehr wünschenswerten Effekt darstellt, da bekanntlich die Wirksamkeit der üblichen einfachen Ruder rasch nachläßt zuzunehmen, wenn der Äusschwenkwinkel des Ruders zunimmt.As the displacement of the rudder increases, the first part of the rudder becomes in the same Directional senses further adjusted, while the other part of the rudder starts with its movement stops and then moves in the opposite direction back to its original position (see Fig. 3), which it can even exceed. The consequence of this is that the angle α between the two rudder parts increases. Furthermore, the corrective effect the second part of the rudder is becoming more and more effective, which is a very desirable one Effect represents, as is well known, the effectiveness of the usual simple oars wears off quickly increase as the outer swivel angle of the rudder increases.

Die vorstehend beschriebenen Erscheinungen sind zu beiden Seiten der Nullstellung die gleichen, d. h. also sie sind unabhängig von dem Richtungssinn, in dem die Ver-Schwenkung des Ruders erfolgt. Nur die Funktionen der Ruderteile 1 und 2 kehren sich um, wenn man die Nullstellung durchschreitet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die Arbeitsweise des Ruders zu beiden Seiten der Nullstellung symmetrisch. In manchen Fällen, z. B. wenn es sich um Querruder handelt, ist es zweckmäßiger, die Veränderung des Winkels α nach verschiedenen Gesetzen vor sich gehen zu lassen, je nachdem, ob es sich um eine positive oder negative Verschwenkung des Ruders handelt. In dem letztgenannten Falle braucht nur das kinematische System in geeigneter Weise abgeändert zu werden; z.B. können die Hebelarme der Punkte 7 und 8 mit Bezug auf die Drehachse 4 ungleich gewählt werden,The phenomena described above are the same on both sides of the zero position, ie they are independent of the direction in which the rudder is pivoted. Only the functions of rudder parts 1 and 2 are reversed when you go through the zero position. In the embodiment shown in the drawing, the operation of the rudder is symmetrical on both sides of the zero position. In some cases, e.g. B. when it comes to ailerons, it is more appropriate to let the change in the angle α go according to various laws, depending on whether it is a positive or negative pivoting of the rudder. In the latter case only the kinematic system needs to be modified in a suitable manner; For example, the lever arms of points 7 and 8 can be chosen differently with respect to the axis of rotation 4,

oder es können die Ruderteile ι und 2 in verschiedenen Achsen drehbar gelagert werden, oder es kann auch irgendeine sonstige, für den genannten Zweck geeignete Maßnahme verwendet werden.or the rudder parts ι and 2 in different Axles are rotatably mounted, or any other measure suitable for the purpose mentioned can also be used be used.

Selbstverständlich kann das kinematische System, von dem im vorstehenden die Rede gewesen ist, auch in einer anderen Weise ausgebildet werden. So kann z. B. einer der Ruderteile 1 und 2, und zwar derjenige, der die Korrekturwirkung ausübt, während der ganzen Verschwenkung des Ruders in seiner Stellung unverändert bleiben. In diesem Falle bleibt also der Ruderteil 1 in seiner Stellung unverändert, wenn das Ruder in dem einen Richtungssinn ausgeschwenkt wird, während der Ruderteil 2 bei der Verschwenkung des Ruders in dem andern Richtungssinn in seiner Stellung verbleibt. Eine Vorrichtung, dieOf course, the kinematic system referred to above can be used be trained in a different way. So z. B. one of the Rowing parts 1 and 2, namely the one who exercises the corrective effect during the entire pivoting of the rudder remain unchanged in its position. In this case so the rudder part 1 remains unchanged in its position when the rudder in the one Direction is swiveled out, while the rudder part 2 when pivoting the The rudder remains in its position in the other direction. A device that

2» den letztgenannten Bedingungen entspricht, ist beispielshalber in Fig. 4 veranschaulicht.2 »corresponds to the last-mentioned conditions is illustrated in FIG. 4 by way of example.

Gemäß Fig. 4 greift das Gestänge 3 anAccording to FIG. 4, the linkage 3 engages

einem System von drei Hebeln 12, 13 und 14 an, die untereinander gelenkig verbunden sind.a system of three levers 12, 13 and 14 that are articulated to one another.

Die beiden äußeren Hebel sind ferner in zwei festen oder einstellbaren Punkten 15, 16 drehbar gelagert. Die beiden äußeren Hebel betätigen die Lenkerstangen 5, 6. Mit den Enden des Zwischenhebels 13 wirken Anschläge 17 und 18 zusammen. Je nachdem, ob das eine oder das andere Ende des Zwischenhebels 13 mit dem zugehörigen Anschlag in Berührung kommt, wird der eine oder der andere Ruderteil 1 oder 2 verstellt, während der zweite Ruderteil fest bleibt. Wenn die Anschläge 17 und 18 in Fig. 4 gegeneinander versetzt sind, so ist dies nur wegen der größeren Klarheit der Zeichnung geschehen.The two outer levers are also rotatable in two fixed or adjustable points 15, 16 stored. The two outer levers operate the handlebars 5, 6. With the ends of the intermediate lever 13, stops 17 act and 18 together. Depending on whether one or the other end of the intermediate lever 13 comes into contact with the associated stop, one or the other the other part of the rudder 1 or 2 is adjusted while the second part of the rudder remains fixed. If the Stops 17 and 18 in Fig. 4 against each other are offset, this is only because of the greater clarity of the drawing.

Es ist außerdem in vielen Fällen zweckmäßig, Mittel vorzusehen, mit deren Hilfe der Flugzeugführer notwendigenfalls das Gesetz, gemäß dem die Bewegungen der beiden Ruderteile 1 und 2 miteinander gekoppelt sind, abändern kann. Diese Mittel· wirken mit Hilfe von Kulissen o. dgl ζ. B. auf die Länge der Hebelarme oder auf die Lage der Gelenkpunkte des kinematischen Systems ein. Was die Form der Ruderteile 1 und 2 anbelangt, so kann diese in irgendeiner geeigne-It is also useful in many cases to provide means with their help the pilot if necessary the law according to which the movements of the two Rudder parts 1 and 2 are coupled together, can change. These means work with the help of backdrops or the like. B. on the length of the lever arms or on the location of the Points of articulation of the kinematic system. As for the shape of the rudder parts 1 and 2, so this can be in any suitable

So ten Weise ausgebildet sein, vorausgesetzt, daß die beiden Ruderteile., wenn sie aneinanderliegen, ein zweckentsprechendes Profil ergeben. Auch kann man gegebenenfalls die Ruderteile derart ausbilden und anordnen, daß sie zwischen sich oder wenigstens zwischen einem von ihnen und der aerodynamischen Fläche, zu der sie gehören, während der Verschwenkung. Durchtrittsöffnungen frei lassen, die eine ähnliche Rolle spielen wie die Durchtrittsöffnungen bei bekannten Einrichtungen zur Erhöhung des Auftriebs.Be designed in such a way, provided that the two parts of the rudder. result in an appropriate profile. If necessary, the rudder parts can also be designed and arranged in such a way that that they are between themselves or at least between one of them and the aerodynamic Area to which they belong during the panning. Passages free let, which play a similar role as the passage openings in known devices to increase buoyancy.

Die beschriebene Vorrichtung, deren Wirkungsweise aus den obigen Darlegungen mit hinreichender Klarheit hervorgeht, hat gegenüber den bekannten Rudern oder Klappen zahlreiche Vorteile. Diese bestehen vor allem in der Vergrößerung der Wirksamkreit der Ruderflächen, sei es, daß es sich um Querruder, Höhenruder oder Seitenruder handelt. Infolgedessen können die Ruder gemäß, der Erfindung bei gleicher Wirksamkeit wie die bekannten Ruder eine geringere Tiefe haben als letztere. Wenn es sich beispielsweise um Querruder handelt, so beträgt deren Tiefe bei der üblichen Ruderausbildung im allgemeinen 15 bis 20 0/0 der zugehörigen Tragflächentiefe. Wenn jedoch die Ruder entsprechend der vorliegenden Erfindung aus zwei Teilen zusammengesetzt sind, so kann die Rudertiefe um die Hälfte verringert wer- üo den. Die weitere Folge davon ist, daß es wesentlich leichter ist, die auf die Rudersteuerung wirkenden Kräfte zu kompensieren, insbesondere wird die Anwendung von Flettner-Rudern überflüssig.The device described, whose mode of operation from the explanations above with Sufficient clarity emerges, has compared to the known oars or flaps numerous advantages. These mainly consist in increasing the effectiveness of the Control surfaces, be it ailerons, elevator or rudder. As a result, the oars according to the invention can be as effective as the known oars have a shallower depth than the latter. If it is, for example Ailerons are concerned, so their depth is generally in the usual rudder training 15 to 20 0/0 of the associated wing depth. However, if the oars according to the present invention are composed of two parts, so can the rudder depth can be reduced by half. The further consequence of this is that it is it is much easier to compensate for the forces acting on the rudder control, in particular, the use of Flettner oars becomes superfluous.

Die gleichen Vorteile ergeben sich, wenn die Erfindung nicht bei Steuerrudern, sondern bei Klappen Anwendung findet, die zur Veränderung der Flügelkrümmung oder zur Bremsung oder, ganz allgemein gesprochen, zur Veränderung des Auftriebs einer Tragfläche dienen.The same advantages result if the invention does not apply to rudders, but instead in flaps is used to change the wing curvature or to Braking or, more generally speaking, to change the lift of a wing to serve.

Es ist schon früher vorgeschlagen worden, mit den Querrudern Klappen zu verbinden, die zugleich mit den Querrudern verstellbar sind und wie Unterseitenklappen wirken. Bei diesen bekannten Einrichtungen geschah jedoch die Veränderung des Abstandswinkels zwischen den Querrudern und den Klappen mittels einer Steuervorrichtung, die von der eigentlichen Steuervorrichtung für die Querruder verschieden war, so daß es nicht möglich war, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen. Auch waren die bekannten Klappen nur zum Arbeiten unter bestimmten Bedingungen bestimmt; insbesondere dienten sie zur Erzeugung einer Bremsung beim Landen, wobei sie sich über die ganze Spannweite des Flügels erstreckten.It has previously been suggested to connect flaps to the ailerons, which can be adjusted at the same time as the ailerons and act like underside flaps. at However, the change in the spacing angle happened to these known devices between the ailerons and the flaps by means of a control device operated by the actual control device for the ailerons was different, so it wasn't possible was to solve the problem underlying the invention. Also were the known ones Flaps intended only for work under certain conditions; in particular served they are used to generate a braking force when landing, and they extend over the entire span of the wing extended.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß im vorstehenden nur Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind, auf welche diese weder hinsichtlich ihrer Ausführungs- noch Anwendungsmöglichkeiten beschränkt ist.It should again be pointed out that in the foregoing only exemplary embodiments of Invention are described to which this neither in terms of their execution nor Applications are limited.

Claims

115 claims:

i. Attached to an aerodynamic surface, in particular an aircraft pivotable flap made of two parts that lie against one another in the zero position of the flap or at most a small one Have a distance from each other and

when pivoting out of its zero position by means of a common actuating member get a different adjusting movement, characterized by such a design of the flap control that when pivoting, the Always flap the one on the swivel side out of its zero position on both sides lying flap makes the actual pivoting movement, while the other flap at least approximately maintains its zero position.

2. rudder or flap according to claim ι, characterized in that in a common or in different * axes of rotation rotatably mounted flap parts ( ι, 2) handlebars (5, 6) attack, the pivot axes (7, 8) on the flap parts in a distance from the axis of rotation (4) of the flap parts and which are articulated in a common axis (9) to a rudder lever (10), the axis of which is preferably approximately in the plane in which the flap parts (1, 2) in the Zero position next to each other.

3. rudder or flap according to claims ι and 2, characterized in that the adjustment of the flap parts (1, 2) serving system comprises three levers (12, 13, 14), of which the two outer with one end in two fixed or adjustable points (15, 16) are rotatably mounted and actuate handlebars (5, 6) which act on the RuderteÖen (1, 2) ^ while with the ends of the intermediate lever (13) stops (17, 18) cooperate in such a way that depending on which stop the intermediate lever (13) is in contact with, only one rudder part is adjusted and the other remains fixed.

4. rudder or flap according to claims ι to 3, characterized by control means to change the law according to which the movements of the oars (1, 2) are coupled to one another, these control means, for example, on the Length of the effective lever arms or the position of the pivot points of the actuating device the rowing device act.

1 sheet of drawings -